Soudage et collage de pièces en plastique imprimées en 3D

L'un des défis permanents de tout type d'impression 3D est de savoir comment les conceptions qui dépassent les espaces de construction des imprimantes peuvent être imprimées avec succès. Comme l'impression 3D a été utilisée avec succès, les fabricants et la recherche avant-gardistes ont commencé à repousser les limites en termes de ce qui peut être imprimé avec la technologie disponible. Bien que cela ait conduit à un certain nombre de projets de recherche fascinants, tels que la plate-forme d'impression interne de l'ESA, pour la grande majorité des opérations d'impression 3D, la solution la plus pratique pour les conceptions qui dépassent la capacité d'impression disponible consiste simplement à diviser la conception en plusieurs composants et imprimez-les séparément, prêts à être assemblés.

C'est simple en théorie, mais il existe différentes manières de procéder, en fonction des matériaux utilisés et du résultat final souhaité. Examinons les domaines clés que vous devez prendre en compte lors de l'impression 3D de plastique et les différentes techniques de collage et de soudage qui peuvent être utilisées…

Préparation de vos pièces

Avant tout collage ou soudage, assurez-vous que vos pièces sont propres, exemptes de tout reste de matériaux (en particulier avec l'impression SLS) et qu'elles s'emboîtent parfaitement. Même si c'est le cas dans votre modèle 3D d'origine, il est important de vérifier si une déformation subtile lors de l'impression affectera la qualité de la jointure.

IMPORTANT :Quelle que soit la méthode de collage ou de soudure que vous utilisez, travaillez dans un endroit bien aéré et portez la protection appropriée. La santé et la sécurité d'abord !

Coller vos pièces

Le collage de pièces en plastique est, pour la plupart, relativement simple. Il existe trois types de colle de base qui peuvent potentiellement être utilisés pour les impressions 3D en plastique :

• Superglue. Cet aliment de base de pratiquement tous les ateliers a l'avantage d'être à la fois bon marché et facilement disponible. Il est également résistant au gel et aux produits chimiques, ce qui peut être avantageux pour les pièces fonctionnelles. Cependant, soyez prudent si vous l'utilisez avec des pièces teintes ou des matériaux colorés, car cela peut provoquer une décoloration. De plus, bien que les pièces ne prennent qu'une minute pour se lier, elles devraient idéalement être laissées pendant plusieurs heures avant tout autre post-traitement, car cela est nécessaire pour que la polymérisation ait lieu et qu'une forte liaison chimique se forme.
• Époxy. C'est un choix polyvalent qui peut être utilisé avec n'importe quel matériau et n'entraînera pas de décoloration. Si le séchage et la polymérisation sont longs (au moins une journée pour des résultats optimaux), cela peut en fait être un avantage pour les pièces qui doivent être fixées avec la plus grande précision, car elles peuvent être repositionnées subtilement avant la la colle durcit.
• Néoprène. Ceci est moins utilisé que les deux premières options, car il prend un certain temps à sécher et ne sera pas invisible une fois qu'il le fera. Cependant, il fonctionne avec pratiquement n'importe quel matériau.

Techniques de soudage pour plastique

Comme alternative à la colle, si vous imprimez avec des techniques SLS, vous pouvez utiliser un mélange d'acétone et de votre poudre d'origine pour « souder » vos pièces ensemble, créant une liaison matériellement identique à chaque pièce, qui peut être post-traitée exactement de la même manière. Soyez prudent ici, en particulier avec les pièces qui ont des détails fins ou des parois minces. Trop d'acétone les fera fondre et ruinera votre pièce.

D'un autre côté, vous pouvez envisager le soudage par friction, qui fonctionne en utilisant un foret rotatif pour faire fondre des pièces, après quoi elles peuvent être fusionnées ensemble. Pour les impressions SLA, cela peut être accompli en insérant une petite partie de votre filament dans un outil rotatif, puis en utilisant cet arrangement pour appliquer la soudure. C'est un excellent choix pour les grands tirages qui nécessitent des jointures très solides.

Une innovation particulièrement intéressante dans le soudage de pièces en plastique a été dévoilée en juillet 2017, lorsque des chercheurs du Département de science et d'ingénierie des matériaux de l'Université Texas A&M ont dévoilé une nouvelle technique de fixation de pièces à l'aide de micro-ondes appliquées avec précision. Bien que cette technologie soit encore au stade de la recherche, le potentiel est certainement grand, car elle offre une approche du soudage mains libres et offre des assemblages plus solides que la moyenne.

Obtenir une jointure nette et solide

Quelle que soit la méthode de collage ou de soudage que vous choisissez, travaillez avec soin et consultez les spécifications de vos matériaux si nécessaire. Bien qu'il soit possible d'utiliser un ponçage pour lisser un résultat désordonné, vous obtiendrez une finition beaucoup plus professionnelle si vous obtenez une jointure nette qui nécessite le minimum absolu de traitement supplémentaire.

Le résultat sera des pièces solides et durables, et la flexibilité de les livrer dans n'importe quelle taille dont vous ou vos clients avez besoin.